Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 52
1. Газопостачання району міста
1.1 Визначення кількості жителів району міста
1. Здійснюється нумерація кварталів на генплані. 2. За масштабом, приведеним на генплані, визначають площу забудови кожного кварталу. 3. Приймається щільність забудови в залежності від поверховості. 4. Визначається щільність населення n = S/f, люд/га, (1.1) де S – щільність житлового фонду в залежності від району будівництва і поверховості, м2
/га; f – норма загальної житлової площі на 1 людину, м2
, у залежності від кліматичної зони. 5. Визначається кількість жителів у кожнім кварталі Nкві
= Fкві
· n 6. Визначається кількість жителів по кожній поверховості забудови і району міста. 7. Результати розрахунків зводяться в таблицю 1.1. Таблиця 1.1 – Визначення кількості жителів району міста № кварталу Поверховість забудови Площа кварталу, га Щільність забудови, м2
/га Щільність населення, люд/га Кількість жителів у кварталі, люд 1 2 3 4 5 6 1 2 20 21 37 36 35 1 5,4 7,56 4,93 4,2 2,97 2,86 6,11 1800 100 540 756 493 420 297 286 611 3 7 13 8 14 32 34 33 2 7,65 3,15 5,94 3,45 4,59 4,95 2,64 2,64 3300 183,33 1403 578 1089 633 842 908 484 484 5 9 19 28 27 23 22 31 3 3,78 3,45 4,76 4,2 3,78 4,48 4,2 5,17 4100 227,78 862 786 1085 957 862 1021 957 1178 6 4 10 26 29 30 4 3,15 5,04 4,14 3,85 2,97 2,97 4600 255,56 806 1289 1059 984 760 760 12 11 15 16 17 18 25 24 7 8,14 10,35 4,59 1,74 3,44 4,59 2,66 3,0 5900 327,78 2669 3393 1505 571 1128 1505 872 984 Сума 35817 1.2 Визначення основних характеристик газоподібного палива
1.2.1
Визначення характеристик палива за складом
Для заданого родовища газу за [1] визначаємо склад природного газу у відсотках за обсягом. Таблиця 1.2 – Об'ємні частки компонентів вхідних до складу газу Ванейвіского родовища і їхні фізико-хімічні характеристики при 0˚С, 101,3 кПа Назва Об'ємна частка, r, % Вища теплота згорання, Qв
, кДж/м3
Нижча теплота згорання, Qн
, кДж/м3
Щільність, ρ, кг/м3
1 2 3 4 5 CH4
89,59 39860 35840 0,7168 C2
H6
2,42 70420 63730 1,3566 C3
H8
0,70 101740 93370 2,019 C4
Н10
0,27 133980 123770 2,703 C5
Н12
1,16 158480 146340 3,221 CO2
1,68 - - 1,9768 Н2
S 0,25 25460 23490 1,5392 N2
+ рідкі гази 3,93 - - 1,2505 За складом теплоту згорання (нижчу і вищу) суміші простих газів визначають за формулою де r – об'ємні частки газів, %, заданого газового родовища, дані приведені в [1]. Qiн(в)
– теплота згорання (нижча або вища) окремої компоненти, кДж/м3
, приймається по [1]. Щільність природного газу визначається за формулою ρг
=0,01· де Відносна щільність газу за повітрям визначається за формулою: де ρв
– щільність повітря, ρв
=1,293 кг/м3
Визначаємо число Воббе. Згідно з вимогами до природних газів для комунально-побутового призначення число Воббе повинно знаходитися в межах 39400 - 52000 кДж/м3
. Число Воббе визначається за формулою 1.2.2
Визначення характеристик палива по вуглецевому числу
Вуглецеве число визначається за формулою де r = 100 – Б, – пальна складова газу, %; Б – баласт, %. Нижча теплота згорання природного газу визначається за формулою де r – процентний уміст пальних компонентів. Вища теплота згорання природного газу визначається за формулою Щільність газоподібного палива визначається за формулою Відносна щільність газу по повітрю визначається за формулою Число Воббе визначається за формулою Визначається погрішність обчислень за формулою 1.3 Річні витрати газу
1.3.1 Річні витрати газу на побутове споживання
Річні витрати газу на готування їжі і нагрівання води в житлових квартирах (побутове споживання) по поверхам забудови визначається за формулою де Ni
- кількість мешканців в i-тій поверховості забудови, люд; m
- коефіцієнт охоплення газопостачанням даної поверховості забудови; xi
- частка квартир з певним типом газових приладів; qi
- річна норма витрати газоподібного палива, МДж/люд.,[2]. Графа 2 заповнюється за даними таблиці 1.1. У графі 3 приводиться частка квартир з даними споживачами газу. Кількість жителів по видах газових приладів (графа 4) визначається як добуток усієї кількості жителів по даній поверховості (графа 2) на частку квартир з даними споживачами газу. Норма витрати газу (графа 5) вибирається по [2] для природного газу і відповідного виду устаткування. Норма витрати газу, м3
/рік (графа 6), визначається розподілом норми витрати в теплових одиницях на нижчу теплоту згорання. Річна витрата газу - добуток чисельності жителів (графа 4) на норму витрати газу (графа 6). Таблиця 1.3 - Річні витрати газу на побутове споживання Споживачі газу по поверховості і складу устаткування Кількість жителів Річна витрата газу, м3
/рік Усього У частках од. Кількість жителів МДж/(люд рік) м3
/(рік люд) 1 2 3 4 5 6 7 1 поверх 3403 ГП 0,5 1702 4600 126 214452 ГП+ВПГ 0,5 1701 8000 219 372519 586971 2 поверх 6421 ГП 0,3 1927 4600 126 242802 ГП+ВПГ 0,7 4494 8000 219 984186 1226988 3 поверх 7708 ГП 0,3 2313 4600 126 291438 ГП+ВПГ 0,7 5395 8000 219 1181505 1472943 4 поверх 5658 ГП 0,2 1132 4600 126 142632 ГП+ВПГ 0,7 3960 8000 219 867240 ГП+ЦГВ 0,1 566 2800 76 43016 1052888 7 поверх 12627 ГП+ЦГВ 1 12627 2800 76 959652 1.3.2 Річні витрати газу на комунально-побутове споживання
Лікарні - розрахункова одиниця 1 ліжко. Кількість ліжок визначається за формулою n = 0,012·N, (1.16) де N – загальне число жителів району. n = 0,012·35817 = 429. Кількість лікарень визначається за формулою n лік
= n/(350÷400). (1.17) nлік
= 429/400 = 1,0725 = 1 лікарня. - Їдальні. Їдальні - розрахункова одиниця 1 приведений обід. Кількість приведених обідів визначається за формулою n = 1,5·N·90. (1.18) n = 1,5·35817·90 = 4835295. Кількість їдалень визначається за формулою n їд
= 0,3·N/(4000÷4500). (1.19) n їд
= 0,3·35817/4000 = 2,686 = 3 їдальні. Лазні - розрахункова одиниця 1 помивка. Кількість помивок визначається за формулою n = 23·N. (1.20) n =23·35817 = 823791. Кількість лазень визначається за формулою n л
= 5·N/200000. (1.21) n л
= 5·35817/200000 = 0,895 = 1 лазня. Пральні - розрахункова одиниця 1т сухої білизни. Кількість тонн сухої білизни визначається за формулою n = 0,54·0,1·N. (1.22) n = 0,54·0,1·35817=1934. Кількість пралень визначається за формулою n прал
= n/(3000÷3500). (1.23) n прал
= 1934/3000 = 0,645 = 1 пральня. Хлібозаводи - розрахункова одиниця 1т хлібобулочних виробів. Кількість тонн хлібобулочних виробів визначається за формулою n = 0,29·N. (1.24) n = 0,29·35817=10386. Кількість хлібозаводів nхз
= 1. Для хлібозаводу визначається середня норма витрати газу в теплових одиницях за формулою: де qф
, qч
, qкв
- норми витрат теплоти на випічку відповідно формового, череневого хлібу і кондитерських виробів, МДж. Річна витрата газу на потреби сфери обслуговування (дрібних комунально-побутових споживачів) слід приймати в розмірі до 5% від сумарної річної витрати газу на житлові будинки (на побутове споживання). Розрахунок річного споживання газу комунально-побутовими підприємствами зводиться в таблицю 1.4. Таблиця 1.4 - Річна витрата газу на комунально-побутове споживання Найменування споживача Розрахункова одиниця споживання Норма витрати газу на розрахункову одиницю Кількість розрахункових одиниць Річна витрата газу, м3
/рік Кількість підприємств МДж м3
1 2 3 4 5 6 7 Сфера обслуговування - - - - 264972 - Лікарні 1 ліжко 12400 340 429 145860 1 Їдальні 1 обід 4,2 0,115 4835295 556058 3 Лазні 1 помивка 50 1,374 823791 1131888 1 Пральні 1 т сухої білизни 18800 516 1934 997944 1 Хлібозавод 1 т хлібобулочних виробів 4582,5 125 10386 1298250 1 4394972 1.3.3 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію
1.3.3.1 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків
На опалення і вентиляцію житлових і громадських будівель, які збудовані після 1994 року, річна витрата газу, що використовується на опалювальних котельних або в опалювальних агрегатах, визначається за формулою де А
- загальна площа житлових будинків, м2
: Ai
= Ni
∙f, де Nі
- кількість жителів, що проживають в і-ої поверховості, люд; f - норма житлової площі на одну людину, м2
, f = 18 м2
; Qо
- укрупнений показник максимального теплового потоку на опалення житлових будинків, ГДж/(м2
рік); приймається за додатком Г [2] залежно від градусо-діб опалювального періоду (ГДОП). Для м. Омськ ГДОП=6490 гр/діб; Qн
- нижча теплота згорання газоподібного палива, кДж/м3
; h - коефіцієнт корисної дії опалювальних установок; k1
- коефіцієнт, що враховує витрату тепла на опалення громадських будівель, приймається рівним 0,25; k2
- коефіцієнт, що враховує витрату теплоти на вентиляцію громадських будівель, приймається рівним 0,6. Річна витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків, побудованих|спорудити| після|потім| 1994 р|. визначається за формулою 1 поверхові:
A = 3403∙18=61254 м2
; 2 поверхові:
A = 6421∙18=115578 м2
; 3 поверхові:
A = 7708∙18=138744 м2
; 4 поверхові:
A = 5658∙18=101844 м2
; 7 поверхові:
A = 12627∙18=227286 м2
; Для громадськихих будинків: 1.3.3.2 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів
Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів (лікарень, пральних, лазень і хлібозаводів) визначається за формулою де a
- поправочний коефіцієнт, що залежить від розрахункової температури зовнішнього повітря для системи опалення (при tро
=-37 0
С a
=0,93). Проміжні значення a
визначаються інтерполюванням); Vз
- будівельний об’єм будівель по зовнішньому обміру, м3
; qо(в)
- питома опалювальна (вентиляційна) характеристика будинку, Вт/(м3
К), приймається за додатком Д [2]; tвн
- розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні, 0
С, приймається за додатком Д [2]; zр
- число годин роботи системи в добу (для системи опалення приймається рівним 24 години, а системи вентиляції -16 годин). Будівельні об’єми будинків для зосереджених комунально-побутових споживачів можуть бути визначені за наступними формулами: - пральня: де n
- кількість білизни в пральні, т/рік; - лазня: де N
- число мешканців в районі міста або в селищі, люд. - лікарні: Vз
= 225· n
Vз
= 225· 429=96525 м3
;
- хлібозавод: Vз
= де n
- кількість хлібобулочних виробів ,що випікаються, т/рік. Vз
= 1.3.3.3 Річна витрата газу на гаряче водопостачання
Річна витрата газу на централізоване гаряче водопостачання в житлових і громадських будинках визначається за формулою де де q1
і q2
- укрупнений тепловий потік на гаряче водопостачання (ГВП) на одну людину, Вт, відповідно: яка проживає в будинку з централізованим ГВП з урахуванням споживання в громадських будинках і в будинках без централізованого ГВП, але з урахуванням споживання в громадських будинках (якщо в квартирах встановлені ванни довжиною 1.5 м, то приймається q1
=376 Вт і q2
=73 Вт); N1
і N2
- кількість мешканців, які проживають в квартирах відповідно: з централізованим ГВП і без централізованого ГВП, люд; tхз
і tхл
- температури водопровідної води відповідно: в зимовий і літній періоди, 0
С (ці температури приймаються 5 і 15 0
С); b
- коефіцієнт, що враховує зниження витрати гарячої води в річний період (для курортних міст і промислових підприємств b
=1,5; для інших споживачів b
=0,8). 1.3.4 Річні витрати газу на промислових підприємствах
Річні витрати газу на технологічні і опалювально-вентиляційні потреби промпідприємств залежать від обсягу продукції, що випускається, кліматичних умов, виду виробництва та ін. Річна витрата газу на промпідприємстві складається з витрат газу на технологічні потреби і на потреби опалення і вентиляції. Витрата газу по промислових підприємствах визначається по двох методиках: а) на підставі теплотехнічних характеристик встановленого устаткування; б) по заданих сумарних річних витратах газу на підприємствах. За завданням річні витрати газу промпідприємств складає: — Промислові будівельні матеріали 60 млн. м3
/рік на технологію: - у печах 60 %; - у котлах 30 %. Q=60·106
·(0,6+0,3)=54·106
м3
/рік на отопление 10 % : Q=60·106
·0,1= 6·106
м3
/рік — Радіотехнічна 48 млн. м3
/ рік на технологію: - у печах 15 %; - у котлах 45 %. Q=48·106
·(0,15+0,45)=28,8·106
м3
/рік на отопление 40 % : Q=48·106
·0,4= 19,2·106
м3
/рік Річні витрати газу всіма категоріями споживачів зводяться в таблицю 1.5. Таблиця 1.5 - Річна витрата газу районом міста або селищем Категорія споживачів Річна витрата газу, м3
/рік 1 Побутове споживання 5299442 2 Комунально-побутове споживання 4394972 3 Технологічні потреби промпідприємств 1 підприємство 2 підприємство 54·106
28,8·106
В ЗАГАЛЬНОМУ ОБЛІКУ 92494414 4 Опалення, вентиляція, гаряче водопостачання: а) житлові і громадські будинки б) лікарні в) пральня г) лазня д) хлібозавод 15603000 1326094 188712 246323 623760 е) 1 підприємство 6·106
і) 2 підприємство 19,2·106
Гаряче водопостачання 5595859 В ЗАГАЛЬНОМУ ОБЛІКУ 43187889 ВСЬОГО ПО РАЙОНУ МІСТА 135682303 1.4 Визначення розрахункових витрат газу
1.4.1 Визначення розрахункових витрат газу на побутове споживання
Розрахункова витрата газу (максимальна годинна витрата) на господарсько-побутові потреби при 0 0
С і тиску газу 0,1 МПа слід визначати за формулою де km
- коефіцієнт годинного максимуму (коефіцієнт переходу від річної витрати до максимальної годинної витрати газу). km
=1/2458
. Коефіцієнт годинного максимуму витрати газу приймається по [2] диференційовано по кожному району газопостачання, мережі якого являють собою самостійну систему, гідравлічно не зв'язану з системами інших районів. Розрахункова витрата газу для одноповерхової забудови: Q1
р
=586971/2458=238 м3
/год. Розрахункова витрата газу для двоповерхової забудови: Q2
р
=1226988/2458=499 м3
/год. Розрахункова витрата газу для триповерхової забудови: Q3
р
=1472943/2458=599 м3
/год. Розрахункова витрата газу для чотириповерхової забудови: Q4
р
=1052888/2458=428 м3
/год. Розрахункова витрата газу для сімиповерхової забудови: Q7
р
=959652/2458=390 м3
/год. 1.4.2 Визначення розрахункових витрат газу на комунально-побутове споживання
Розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання визначається за формулою де km
- коефіцієнт годинного максимуму, приймається згідно з [2]. Розрахункова витрата газу на лазню: Розрахункова витрата газу на пральню: Розрахункова витрата газу на їдальні: Розрахункова витрата газу на хлібозавод: Розрахункова витрата газу на лікарні: Розрахункова витрата газу на сферу обслуговування (дрібні комунально-побутові споживачі): 1.4.3 Визначення розрахункових витрат газу на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання
Розрахункова витрата на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання визначається за формулою де Qрік
- річна витрата газу на опалення, вентиляцію або гаряче водопостачання, м3
/рік; m - число годин використання максимуму навантаження на протязі року, год. Розрахункову витрату будівель на опалювання, вентиляцію і гаряче водопостачання, побудованих після 1994 р. визначають за формулою де qo
– укрупнений показник максимального теплового потоку на опалювання житлових будівель, побудованих після 1994 р., Вт/м2
. Приймається за додатком Г [2]. Для одноповерхової забудови: Для двоповерхової забудови: Для триповерхової забудови: Для чотириповерхової забудови: Для сімиповерхової забудови: 1.4.4 Розрахункові витрати газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів
Для комунально-побутових споживачів число годин максимуму визначається за формулою де tро
– розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалення. tро
= -37˚С. Розрахункова витрата газу на лікарню: Розрахункова витрата газу на пральню: Розрахункова витрата газу на лазню: Розрахункова витрата газу на хлібозавод: Число годин максимуму для промислових підприємств m: Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів: Розрахункова витрата газу на радіотехнічне підприємство: 1.4.5 Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання
Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання розраховується за формулою де m – число годин максимуму. Число годин використання максимуму навантаження на потреби гарячого водопостачання (за розрахункову витрату приймається середня витрата за опалювальний період) визначається за формулою де 1.4.6 Визначення розрахункових витрат газу на технологію промислових підприємств
Розрахункова витрата газу на технологічні потреби промпідприємств визначається за формулою де km
- коефіцієнт годинного максимуму для технологічних потреб; Коефіцієнт годинного максимуму km
приймається згідно [2] в залежності від галузі промисловості. Якщо не відомі річні витрати газу по печах і котлах, то він приймається в цілому по галузі. За [2] для промисловісті будівельних матеріалів km
дорівнює: - по печах - km
=1/6200;
- по котлах - km
=1/5500.
для радіотехнічного підприємства km
дорівнює: - по печах - km
=1/5500;
- по котлах - km
=1/3300.
Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів: Розрахункова витрата газу на радіотехнічнє підприємство: 1.4.7 Визначення кількості котелень і витрати газу на них
1. Визначається сумарна розрахункова витрата газу на котельнях: де S 2. Необхідна теплопродуктивність котлоагрегатів всіх котельних визначається за формулою: де Qн
- нижча теплота згорання газового палива, кДж/м3
; h
- ККД котлоагрегатів. 3. Підбираємо тип котлоагрегатів: приймаємо 5 котлоагрегатів типа КВГМ-7,56 і 2 котлоагрегату типа КВГМ-11,63. 4. Визначається установну потужність котлоагрегатів: де ni
– кількість котлів; Qi
– теплопродуктивність, МВт. 5. Визначаємо нев'язку: Нев'язка= 6. Визначається витрата газу на вироблення 1 МВт тепла: 7. Витрата газу по котельнях: Qк
=ni
·Qi
·q, (1.53) деni
– кількість котлів у котельні; Qкi
– потужність одного котла, МВт. Витрата газу в першій котельні: Qк1
=5·7,56·109=4120 м3
/год. Витрата газу в другій котельні:Qк2
=2·11,63·109=2535 м3
/год. Розрахункові витрати газу зводяться в таблицю 1.6. Таблиця 1.6 - Розрахункові витрати газу всіма групами споживачів Найменування споживачів Розрахункові витрати газу, м3
/год Загальна розрахункова витрата газу, м3
/год Житлові будинки (побутове споживання) Комунально-побутове споживання Опалення, вентиляція і гаряче водопостачання Технологічні потреби підприємств 1 2 3 4 5 6 Житлові будинки 1 238 1063 1301 2 499 499 3 599 599 4 428 428 7 390 390 Лікарні 58 485 543 Їдальні 278 278 Хлібозавод 216 236 452 Пральня 334 75 409 Лазня 427 83 510 Сфера обслуговування 107 107 Котельня № 1 4120 4120 Котельня № 2 2535 2535 Підприємство 1 2272 9078 11350 Підприємство 2 7272 7854 15126 В загальному обліку 2154 1420 18141 16932 38647 1.5 Визначення розрахункових витрат газу по кварталах району
Розрахункова витрата газу в кварталі визначається за формулою де qi
- питома витрата газу в i-ій поверховості, що визначається за формулою де Qрi
- розрахункова витрата газу в i-ій поверховості, м3
/год; Ni
- кількість жителів в i-ій поверховості, люд; Nзаг
- загальна кількість мешканців в населеному пункті, люд. Для одноповерхових будинків: Для двоповерхових будинків: Для триповерхових будинків: Для чотириповерхових будинків: Для сімиповерхових будинків: Витрати газу по кварталах зводяться в таблицю 1.7. Таблиця 1.7 - Розрахункові витрати газу по кварталах району міста Номер кварталу Кількість мешканців в кварталі Питома витрата газу, м3
/(год люд) Розрахункова витрата газу в кварталі, м3
/год 1 2 3 4 1 540 0,3853 208,06 2 756 291,29 20 493 189,95 21 420 161,83 37 297 114,43 36 286 110,19 35 611 235,42 3403 Сума: 1311,17 3 1403 0,0807 113,22 7 578 46,64 13 1089 87,88 8 633 51,08 14 842 67,95 32 908 73,28 34 484 39,06 33 484 39,06 6421 Сума: 518,17 5 862 0,0806 69,48 9 786 63,35 19 1085 87,45 28 957 77,13 27 862 69,48 23 1021 82,29 22 957 77,13 31 1178 94,95 7708 Сума: 621,26 6 806 0,0785 63,27 4 1289 101,19 10 1059 83,13 26 984 77,24 29 760 59,66 30 760 59,66 5658 Сума: 444,15 12 2669 0,0338 90,21 11 3393 114,68 15 1505 50,87 16 571 19,30 17 1128 38,13 18 1505 50,87 25 872 29,47 24 984 33,26 12627 Сума: 426,79 Усього 3321,54 нев'язка= 1.6 Визначення кількості газорегуляторних пунктів
Кількість газорегуляторних пунктів (ГРП) визначається за формулою де F
- площа району міста або селища, що газифікується, м2
; де P
- вартість одного ГРП, грн; b
- коефіцієнт вартості, грн/(м·см); D
p
- перепад тиску в мережі низького тиску, Па; j
1
- коефіцієнт щільності мережі низького тиску, 1/м, що визначається за формулою де lнт
- довжина мережі низького тиску, м; q - питома шляхова витрата газу в мережі низького тиску, м3
/(год·м), що визначається за формулою де де S 1. Визначається загальна площа газифіцируємої території: F=2803000 м2
. 2. Загальна довжина мережі низького тиску: ∑lнд
=26100 м. 3. Кількість ГРП: Оптимальний радіус дії ГРП при b=4,5 и P=90000 грн. У результаті розрахунку приймаємо 2 ГРП з оптимальним радіусом дії ГРП Rопт
=929,4 м орієнтована вартість ГРП 90000 грн. Зона дії кожного ГРП повинна бути компактною. ГРП на плані району міста розміщаємо в центрі навантажень. Це забезпечує економію приведених витрат на розподільні мережі низького тиску. Далі необхідно визначити зону дії кожного ГРП і обчислити витрату газу на них, набираючи його з витрат газу житлових кварталів і споживачів, що обслуговуються даним ГРП. Результати визначення об’ємів газу і розподіл кварталів по ГРП наводяться в таблиці 1.8. Таблиця 1.8 - Витрати газу газорегуляторними пунктами ГРП-1 ГРП-2 Номери кварталів, найменування споживачів Витрата газу, м3
/год Номери кварталів, найменування споживачів Витрата газу, м3
/год 1 208,06 4 101,19 2 291,29 5 69,48 13 87,88 6 63,27 12 90,21 7 46,64 14 67,95 8 51,08 15 50,87 9 63,35 16 19,30 10 83,13 28 77,13 18 50,87 27 69,48 19 87,45 26 77,24 20 189,95 31 94,95 21 161,83 30 59,66 22 77,13 29 59,66 23 82,29 37 114,43 24 33,26 36 110,19 33 39,06 35 235,42 34 39,06 Їдальня 92,7 32 73,28 25 29,47 3 113,22 11 114,68 17 38,13 Їдальня 185,3 Сума: 1713,72+92,7=1806,42 Сума: 1607,82+185,3=1793,12 Нев'язка між сумарним навантаженням на ГРП і споживанням газу житловими будинками, їдальнями повинна бути не більш 10 %: Нев’язка між сумарним навантаженням ГРП і споживанням газу споживачами низького тиску повинна бути не більш 0,5%: 1.7 Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску
Початковий тиск: Рп
= 400 кПа; Кінцевий тиск: Рк
= 170 кПа. На план міста наносяться споживачі (промпідприємства, хлібозавод, опалювальні котельні, ГРП, лазні і пральні, що можна об'єднувати в лазньо-пральний комбінат, лікарняні містечка), які приєднуються до мережі середнього або високого тиску. Здійснюється трасування мережі по вулицях і проїздах району міста. Для гідравлічного розрахунку мереж середнього і високого тиску складається розрахункова схема газопроводів, на якій здійснюється нумерація ділянок, проставляється їхня довжина і розрахункові витрати газу споживачами. Якщо передбачається резервування пропускної спроможності газопроводів, то гідравлічний розрахунок виконується для двох аварійних і для одного нормального режимів, на підставі якого визначаються діаметри газопроводів і тиск у споживачів. Розрахунок першого аварійного режиму виконується в наступній послідовності: 1) Викреслюється схема газової мережі в першому аварійному режимі (відключена права ділянка від точки підключення ГРС. При цьому газ рухається від джерела до останнього споживача за годинниковою стрілкою). 2) Визначаються витрати газу по ділянках, починаючи з останнього по ходу руху газу споживача. При цьому враховують, що ділянка (яка називається перемичкою), котра лежить проти точки підключення ГРС, ділить газову мережу на половину кільця, що функціонує нормально, і аварійну половину. Подача газу споживачам аварійної половини кільця приймається у розмірі 50% від розрахункової витрати газу. 3) Визначаються розрахункові довжини ділянок за формулою Lpi
=1,1· Lдi
, м, (1.62) де Lpi
- розрахункова довжина i-ої ділянки, м; Lдi
- дійсна довжина i-ої ділянки за планом, м. 4) Визначається середня комплексна величина Аср
за формулою де Pп
- абсолютний тиск газу на виході з джерела (ГРС), кПа; Pк
- те ж, в кінці напрямку (в точці зустрічі потоків), кПа; Lpi
- розрахункова довжина ділянки, м. 5) По номограмі, орієнтуючись на Аср
і витрату газу на ділянці, визначаються діаметри ділянок і дійсні комплексні величини Ад
. 6) Визначають абсолютний тиск газу у вузлових точках за формулою В результаті підбору діаметрів тиск в останнього споживача повинен бути не менше заданого. Якщо дана умова не виконується (тиск у кінцевого споживача значно більше або менш заданого), зменшують (або збільшують) діаметр деяких ділянок з числа тих, що мають понижене (підвищене) значення комплексної величини. У відповідності до вимог [2] слід прагнути до максимального використання допустимої втрати тиску. Ця умова перевіряється дотриманням наступної нерівності: Розрахунок другого аварійного режиму виконується в такій же послідовності, але відключається ділянка, яка прилягає до точки підключення ГРС ліворуч, і при цьому газ рухається проти годинникової стрілки. При розрахунку нормального режиму приймаються діаметри газопроводів найбільші з двох аварійних. Розрахункові витрати газу по ділянках визначають при повному навантаженні (100 %) споживачів, відключаючи ділянку проти точки підключення ГРС. При розрахунку нормального режиму тиск у вузлах визначають за двома півкільцями (відключена ділянка проти точки підключення ГРС, тобто перемичка). Нев’язка тиску в останніх вузлах півкілець не повинна перевищувати 10%. В противному випадку необхідно виконувати потокорозподіл в мережі таким чином, щоб виконувалась необхідна нев’язка. Приклад розрахунку потокорозподілу в мережі середнього тиску наведений в [1]. Після гідравлічного розрахунку газопроводів при нормальному режимі має місце великий запас тиску у вузлах у порівнянні з кінцевим тиском. Щоб "погасити" цей запас при підборі діаметрів відгалужень, приймають максимально можливу величину Ад
(або мінімально можливий діаметр, але не менше 32 мм). Отриманий кінцевий тиск у споживача повинен бути не менше необхідного (або заданого). Розрахунок ведеться у відповідності зі схемою руху газового палива, приведен-ной на рисунку 1.2. Гідравлічний розрахунок мережі високого або середнього тиску зводиться в таблицю 1.9. Таблиця 1.9 – Гідравлічний розрахунок мереж середнього тиску Номер ділянки Довжина, км Розрахункова витрата газу на ділянці, м3
/год Умовний діаметр, dн
х s, мм Ад
, кПа2
/км Розрахункова витрата газу на ділянці, м3
/год Тиск, кПа За планом, l розрахункова, l Р Р Перший аварійний режим ГРС-1 0,49 0,54 30030,3 426х9 13000 7020 400 391,13 1-2 0,55 0,61 30030,3 426х9 13000 7930 391,13 380,85 2-3 0,13 0,14 26024,3 325х8 34000 4760 380,85 374,55 3-4 0,6 0,66 24947,3 325х8 29000 19140 374,55 348,07 4-5 1,11 1,22 9821,3 273х7 14000 17080 348,07 322,59 5-6 0,36 0,40 7972,3 219х6 25000 10000 322,59 306,71 6-7 1,28 1,41 7075,7 219х6 24000 33840 306,71 245,42 7-8 1,41 1,55 1400,7 133х4 14000 21700 245,42 196,29 8-9 0,05 0,06 1129,2 108х4 25000 1500 196,29 192,43 9-10 0,2 0,22 903,2 108х4 17000 3740 192,43 182,46 10-ГРП1 0,1 0,11 903,2 108х4 17000 1870 182,46 177,26 Сума 6,92 128580 нев'язка Другий аварійний режим ГРС-1 0,49 0,54 27898,04 377х9 18000 9720 400 387,66 1-10 0,11 0,12 27898,04 377х9 18000 2160 387,66 384,86 10-9 0,2 0,22 26091,6 325х8 35000 7700 384,86 374,73 9-8 0,05 0,06 25639,6 325х8 34000 2040 374,73 371,99 8-7 1,41 1,55 25096,6 325х8 33000 51150 371,99 295,35 7-6 1,28 1,41 13746,6 325х8 10000 14100 295,35 270,43 6-5 0,36 0,40 11953,5 273х7 20200 8080 270,43 255,05 5-4 1,11 1,22 10104,5 273х7 16000 19520 255,05 213,38 4-3 0,6 0,66 2541,5 159х4,5 17000 11220 213,38 185,23 3-2 0,13 0,14 2003 159х4,5 10000 1400 185,23 181,41 2-КУ 0,1 0,11 2003 159х4,5 10000 1100 181,41 178,35 Сума 6,43 128190 нев'язка Нормальний режим ГРС-1 0,49 0,54 39851,54 426х9 20000 10800 400 386,26 1-2 0,55 0,61 23907 426х9 5000 3050 386,26 382,29 2-3 0,13 0,14 19901 325х8 20000 2800 382,29 378,62 3-4 0,6 0,66 18824 325х8 19000 12540 378,62 361,68 4-5 1,11 1,22 3698 273х7 2200 2684 361,68 357,95 5-КУ 0,1 0,11 3698 159х4,5 35000 3850 357,95 352,53 Сума 3,28 35724 ГРС-1 0,49 0,54 39851,54 426х9 20000 10800 400 386,26 1-10 0,11 0,12 15944,54 377х9 6000 720 386,26 385,33 10-9 0,2 0,22 14138,12 325х8 10500 2310 385,33 382,32 9-8 0,05 0,06 13686,12 325х8 11000 660 382,32 381,46 8-7 1,41 1,55 13143,12 325х8 10000 15500 381,46 360,57 7-6 1,28 1,41 1793,12 325х8 190 267,9 360,57 360,19 6-ГРП2 0,1 0,11 1793,12 108х4 60000 6600 360,19 350,92 Сума 4,01 36857,9 нев'язка Розрахунок відгалужень 5-КУ 0,1 0,11 3698 133х4 90000 9900 357,95 343,84 4-ПП2 0,1 0,11 15126 159х4,5 513518 56486 361,68 272,63 3-ЛПК 0,1 0,11 1077 89х3 70000 7700 378,62 368,31 2-КУ 0,1 0,11 4006 133х4 95281 10480 382,29 368,33 10-ГРП1 0,1 0,11 1806,42 108х4 70000 7700 385,33 375,21 9-ХЗ 0,1 0,11 452 57х3 95000 10450 382,32 368,4 8-ЛМ 0,1 0,11 543 76х3 38000 4180 381,46 375,94 7-ПП1 0,1 0,11 11350 133х4 752453 82769 360,57 217,35 6-ГРП2 0,1 0,11 1793,12 108х4 60000 6600 360,19 350,91 1.8 Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску
Для розрахунку викреслюється схема кільцевої мережі, на якій вказуються довжини ділянок і вибираються напрямки руху потоків газу по ділянках. При виборі напряму руху потоків газу прагнуть, щоб газ рухався до споживача по найкоротшому шляху, а також до рівномірного розподілу транзитних потоків по мережі. На розрахунковій схемі показують "відсічки " - точки, через які транзитні витрати газу не проходять. Далі визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу за наступною методикою: 1) Визначається сумарна довжина газопроводів кожного замкнутого контуру - кільця за формулою де Li
- довжина окремої ділянки контуру, м. 2) Визначаються питомі витрати газу по окремих контурах (кільцях) за формулою: де Qi
- розрахункова витрата газу рівномірно розподілених споживачів, що обслуговуються даним контуром (витрата газу на кварталах, що входять в даний контур), м3
/год. Таблиця 1.10 - Питома витрата газу по окремих контурах № кварталу Довжина газопроводу, м Питома витрата газу на ділянці, м3
/(год·м) № ділянок 1 2 3 4 1 1080 0,193 1-2, 2-5, 4-5,1-4 2 1280 0,228 2-3, 3-6, 5-6, 2-5 13 1120 0,078 4-5, 5-8, 7-8, 4-7 12 1320 0,068 5-6, 6-10, 9-10, 8-9, 5-8 14 1000 0,068 7-8, 8-А, 12-А, 11-12, 7-В, 11-В 15 980 0,052 8-9, 9-С, 13-С, 12-13, 12-А, 8-А 16 810 0,024 9-10, 10-Д, 14-Д, 13-14, 12-С, 9-С 26 1040 0,074 13-14, 14-18, 17-18, 13-17 27 900 0,077 12-13, 13-17, 16-17, 12-16 28 920 0,084 11-12, 12-16, 15-16, 11-15 29 880 0,068 15-16, 16-20, 19-20, 15-19 30 860 0,069 16-17, 17-21, 20-21, 16-20 31 1270 0,075 17-18, 18-22, 21-22, 17-21 35 1530 0,154 21-22, 22-26, 25-26, 21-25 36 880 0,125 20-21, 21-25, 24-25, 20-24 37 900 0,127 19-20, 20-24, 23-24, 19-23 3) Визначаються питомі витрати газу на ділянках за формулою де qi
- питомі витрати газу контурів (кілець), що обслуговуються даною ділянкою газопроводу, м3
/(год·м). 4) Визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу на ділянках за формулами де Qшлях
- шляхова витрата газу на ділянці, м3
/год; Qек
- еквівалентна витрата газу на ділянці, м3
/год; Li
- довжина ділянці, м. При цьому сума шляхових витрат газу повинна дорівнювати витраті газу на ГРП без врахування витрати газу зосереджених споживачів (відхилення допускається не більш 0,5 %). Далі за розрахунковою схемою обчислюються транзитні витрати газу по ділянках, тобто кількість газу, що іде на живлення наступних ділянок. Транзитна витрата визначається як сума шляхових, зосереджених і транзитних витрат всіх ділянок, які приєднуються до кінця ділянки, що розраховується. Якщо на ділянці поставлена "відсічка ", то транзитна витрата на неї дорівнює нулю. Визначення транзитних витрат газу починають з найбільш віддалених ділянок, наближаючись поступово до ГРП. Розрахункова витрата газу Qp
на ділянці визначається за формулою: де Qтр
- транзитна витрата газу на ділянці, м3
/год. Розрахунок шляхових, еквівалентних, транзитних витрат газу зводиться в таблицю 1.11. Таблиця 1.11 – Визначення розрахункових витрат газу по ділянках мережі Номер ділянки Довжина ділянки, м Питома витрата газу на ділянці, м3
/(год·м) Витрати газу на ділянці, м3
/год Qшлях
Qек
Qтр
Qр
1 2 3 4 5 6 7 2-1 300 0,193 57,9 28,95 0 28,95 2-3 400 0,228 91,2 45,6 0 45,6 6-3 240 0,228 54,72 27,36 0 27,36 5-4 300 0,271 81,3 40,65 0 40,65 5-6 400 0,296 118,4 59,2 0 59,2 4-1 240 0,193 46,32 23,16 0 23,16 5-2 240 0,421 101,04 50,52 149,1 199,62 7-4 260 0,078 20,28 10,14 46,32 56,46 8-7 300 0,146 43,8 21,9 73,4 95,3 8-9 290 0,12 34,8 17,4 92,52 109,92 9-10 110 0,092 10,12 5,06 74,8 79,86 8-5 260 0,146 37,96 18,98 542,54 561,52 10-6 260 0,068 17,68 8,84 54,72 63,56 7-В 100 0,068 6,8 3,4 0 3,4 А-8 100 0,12 12 6 825,02 831,02 9-С 100 0,076 7,6
|